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旧帖 2006-08-01 09:43:48
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续-如何科学飞伞-翱翔飞行的原理和技巧(上)
 
jonathan livingston 离线 jonathan livingston

续-如何科学飞伞-翱翔飞行的原理和技巧(上)

本文的翻译工作纯属个人行为,与任何俱乐部或公司无关。  
本文仅供参考,不能代替合格教练的指导和正规的培训。请勿基于此文进行自学,否则请自行承担相应后果。
读者如对原文(或翻译)的观点持有不同意见,欢迎提出异议和进行讨论。  
如果转载请指明作者。  
  
原文来源:Paragliding- A Pilot's Training Manual (Copyright 2004 by Sport Kites, Inc., dba Wills Wing, Inc.)  
原文作者:美国:Mike Meier 和 Mark Stucky  
翻译作者:上海伞友: jonathan  
  
注意!本章节涉及的一些观点,在翻译的过程中曾引起很多争议。读者如对原文(或翻译)的观点持有不同意见,欢迎提出异议和进行讨论。   
  
Jonathan  
  
第八章 翱翔飞行的原理和技巧
留驻空中-是什么使它成为可能
  
翱翔(soar)就是通过在上升的空气团中飞行,来延长飞行时间的动作。它是所有无动力航空器飞行员的实际目标。想想其它要靠重力来寻求乐趣的运动,例如滑雪和冲浪。翱翔飞行对于飞行员来说,就如同滑雪者向下滑时奇迹般绵延不尽的山峰,或是对于冲浪者来说无穷无尽的海浪。幸运的是,和骑着自行车从一部上升的自动楼梯上下去相比,翱翔需要更多的思考和技巧(同时也更优美),所以它会是你所能拥有的最充满乐趣和令人满足的经历。在这一章中我们将看看是什么让翱翔成为可能,以及怎样翱翔。
  
留驻空中-是什么使它成为可能
一个无动力的航空器必定总是在它飞行的空气中不断下降的。(从技术上说这不完全正确,一顶滑翔伞,在一次俯冲中提速后,可以在一段很短的时间里穿过空气团向上爬升,把动能转化为势能。然而,当整个俯冲和爬升的循环结束后,滑翔伞会比开始时更低)。当我们探讨空气动力学,和为了使升力、阻力和重力能互相平衡而把飞行轨迹向下倾斜的必要时,我们就看到了为什么我们在滑翔伞中必定是向下降的。
如果空气团是静止的,那么我们穿过它下降,结果会朝地面下降。如果我们想阻止朝地面的下降,我们就要找到向上移动的空气。
在此让我们消除一种错误概念。向上移动的空气,并不是以一个额外或增加的外力作用在滑翔伞上提升着它,来“推动”滑翔伞向上的。滑翔伞凭借在上升的空气团中飞行而相对于地面上升时,处于均衡状态的滑翔伞(受到升力、阻力和重力的平衡力的作用)上的升力,和处于均衡状态的、在静止的空气团中相对于地面下降的滑翔伞上的升力,是相同的。一个在“上升气流(lift)”中“爬升”的滑翔伞,只不过是在对它飞行所处的介质的运动作出反应。滑翔伞在空气团内部是下降的,这个空气团在以比滑翔伞的下降速度更快的速度上升。这就好比你去百货公司,在上升的自动楼梯中慢慢地朝下走。你会在你所立足的自动楼梯这个“中介”上,不停地朝下移动,然而同时又在百货公司内部不停地向上升。
所以,上升空气团或上升空气区域的存在,使得翱翔成为可能。那么它们从哪儿来呢?
  
上升暖气流(thermal)
上升空气或“上升气流”(lift)的一个来源是上升暖气流。上升暖气流是一个区域的上升空气,它们被加热到比周围的空气更高的温度。结果,空气膨胀了,密度变小,质量变轻,开始上升。通常,地面上一个区域变得比周围区域更热,它又反过来把它上方的空气加热至更高的温度时,就会产生上升暖气流。起初,变热的空气趋向于附着在地表,但是如果温差足够大,或是一阵微风扰动了它,上升暖气流就会最终释放出来,开始上升。
如同我们在关于天气的章节中所讨论的,上升暖气流能否继续上升,取决于空气的稳定性。当上升暖气流上升时,它由于膨胀而冷却。(它膨胀是因为它上升到更高的高度,那里周围的气压更低。)如果上升暖气流冷却到低于周围空气的温度,它就停止上升。如果在某个高度,空气突然变得比上升的暖气流更温暖,这称为逆温(inversion),上升暖气流通常会在这一高度完全停止。如果你在夏日的清晨站在洛杉矶盆地中5000英尺高的山顶上,你常常可以清楚地看见逆温层,它在你脚下大约1500英尺,是一层顶部平坦、雾蒙蒙的褐色空气。
如果空气只是稍不稳定,上升暖气流会疲软地上升。如果是非常不稳定,那么当上升暖气流上升时,周围的空气随着高度而冷却的速度比上升暖气流因膨胀而冷却的速度更快,上升暖气流会加速上升。
如同我们在关于天气的章节中所讨论的,沿着地面注入上升暖气流来补充上升空气的气流,常常会夹带旋转的气流,一片土地上空上升暖气流的位置,有时会被聚集着上升灰尘的小气旋(cyclone)标志出来。“尘旋风(dust devils)”,恰如其名,常常标志着非常紊乱的上升暖气流,特别靠近地面,建议滑翔伞飞行员不要故意飞入尘旋风。
事实上所有的上升暖气流都表现出一定程度的紊乱,或空气混乱无序的运动。强烈的湍流能导致任何一种航空器失控,因此湍流对于任何飞行员都是一种潜在的威胁。然而,滑翔伞由于其完全柔性的伞翼结构,对于湍流的影响特别敏感。湍流能以几种方式影响滑翔伞,它们对于飞行员是很危险的:它能造成摆动(oscillation),它能导致持续(降落伞)失速(降落失速或深度失速)或水平螺旋(spin),它能造成伞衣塌陷。这就是我们为什么如此强调,为了能在翱翔条件下安全飞行,飞行员必须首先掌握对伞衣的控制,包括伞衣的塌陷和恢复,这些我们在上一章中已经进行了讨论。
  
还是关于上升暖气流
上升暖气流要求地表有温差,并有一些地方相对于周围的环境来说被加热了,这些地方会成为上升暖气流的触发点(trigger spot)。触发点有多种形式,例如正对着正午太阳的山脊,被草地环绕的沥青停车场,山脊线上露出地面的岩石,等等。
一旦存在足够的温差,上升暖气流会从触发点释放出来,开始上升(相对于周围环境越热,它上升得越快)。要多长时间才能生成另一个上升暖气流,取决于触发点、及大气和太阳的情况。有些触发点看上去在一整天的加热过程中能持续地起作用,经常被称为上升暖气流“仓库”(”house” thermal)。
在大的上升暖气流之间,常常会有时间上的延迟,这时触发点在吸收额外的太阳能,开始辐射地加热周围的空气。这个“循环时间”在一天中的某个特定时间段内常常是不变的,一般从5分钟到20分钟。在地面上你有时可以通过气温的略微上升而注意到经过的上升暖气流,但是,你更容易注意到的,是当上升暖气流经过,并吸入周围的空气来填补它上升后留下的真空时,风的速率的微小变化。等待起飞的时候,你应当观察下面风在灌木、树木中的运动,寻找正在靠近的上升暖气流或阵风的迹象。放在起飞高度之下的小飘带,对于观察细小的变化是很有价值的。在微风至中等的风中,放置在上风向75英尺处的飘带能在上升暖气流到来之前,给你5到10秒种的“提前量(heads-up)”。
在微风中,强的上升暖气流在靠近时事实上能造成风向的逆转。显然,在方向变幻的顺风中起飞,是最好要避免的。相反地,如果你注意到上升暖气流的到来,并在起飞前等了太长时间,那么你可能会发现自己开始时就处于上升暖气流的下方,而无法向上爬升到上升暖气流中。要想做出更专业的决定,确定何时起飞,你应当注意每个路过的上升暖气流的时间,并在脑子里记下每次阵风的长度,以及它们之间的分钟数,试着以此估计循环时间。你应当努力在下一次阵风稳定之后的几秒种内起飞。
上升暖气流就象指纹一样,没有两个是完全相同的。你会发现上升暖气流形成一个上升的空气柱,从地面向上延伸几千英尺,有几十个滑翔伞散布其中。你也会发现上升暖气流从触发点释放时就分裂了,形成一个小气泡,仅能支撑一两个走运的滑翔伞。第三种上升暖气流的形式象一个涡流环,上升暖气流上升时就象一个水平的烟圈。柱状的上升暖气流可以想象成一系列涡流环层叠地堆在一起,中心的空气上升,边缘的空气夹带着周围的空气,向下旋转,然后再回到上升的气柱里。
上升暖气流一般在开始时直径很小,在上升过程中变大。当它们朝着山顶蜿蜒前进的时候,常常沿着山坡的瀑布线(fall line),沿着在竖直方向上阻碍最少的路径向上流动。有一个非常好的把它形象化的技巧,就是在脑子里把一座山倒置过来,描绘水从底部向山顶滴落时的自然排水路线。水会从溪谷流到山脊,山脊流到山顶,在沿途突出地面的岩石处停止并滴落下来。经验告诉我们,上升暖气流对于地表的反应与此相似。
在有风时,上升暖气流会被隆起的地表减速,这样它们会堆积在一起,密度比在平地更高。风也能把上升暖气流引导到溪谷和面对气流的碗状山脊中。多个核心会合并成一个更高的上升暖气流。
即使在平地上,上升暖气流也很少随机分布,而是排成上升气流和下沉气流的平行线,向下风向延伸。如果足够潮湿,可以形成云的话,这些上升暖气流行列会被积云(cumulus)笼罩,它们被称为“云街”(“cloud streets”)。天气晴朗时,可以沿着云街飞相当长的距离,有时甚至不用盘旋就能停留在上升气流中。
在某一特定地点,和气压低的日子相比,在气压高的日子里,上升暖气流会更小,侧向的切变(shear)更大。在山脊的背风面生成的上升暖气流具有相似的特征,它们比在迎风面生成的上升暖气流更小,更有力。
如果你阅读了上文并把它们记在心里,你可能会得出结论,上升暖气流只有晴天,在陆地上才有。不过,事实上上升暖气流活动的主要必需条件是不稳定的空气。即使沿着海岸线,即使在多云的天气里,如果空气足够活跃,你也能遇到不连续的上升气流团。事实上,多云但不稳定的天气里的上升暖气流,和炎热晴朗但很稳定的天气里的上升暖气流相比,要充足和强劲得多。
  
上升暖气流预测的粗略估算方法
事实上你可以学习一些简单的估算方法,通过注意一些基本的迹象,来预测上升暖气流的强度和充足程度。由于上升暖气流是太阳的加热产生的,关于加热的潜能,有一个很好的指示器,就是预报的当天最高气温和最低气温的温差。一个粗略的估计方法(粗略的,因为它没有考虑递减率(lapse rate)),是把预报的温差乘以200英尺/度,可以得出估计的上升暖气流顶端高度(即,夜间的低温是55°F,预报的最高温度为75°,那么的粗略的估计是预测上升暖气流会达到4000英尺AGL)。
上升暖气流强度的一个指示器,是上升暖气流顶端的高度(或云底(cloud base)),上升得越高,上升暖气流越强。一般说来,你需要2000英尺AGL以上的上升暖气流高度和云底,才能有可利用的上升气流。一个简单的粗略估计方法,是用云底高度(千英尺)减去1,可以得出上升暖气流的平均强度(百英尺/分钟),即4000英尺的云底,预示着300fpm的上升暖气流。
上升暖气流强度的另一个指示器是积云的竖向发展。1000英尺以上-3000英尺预示着良好的上升暖气流强度。大于3000英尺,就要注意云快速发展的迹象和可能产生的吸力,由于冷凝(condensation)作用释放出的潜热(latent heat),云真的可以自行发展起来。要特别注意在竖直方向的发展超过7000英尺的云(必要的话,要给自己留出横向和竖向的空间用于逃脱)。在竖向的发展超过15000英尺的云,很有可能是发展中的雷暴雨(thunderstorm),要不惜任何代价避开它(你不会愿意待在雷暴雨的下面、附近,甚至不会愿意在附近有雷暴雨的地方着陆)。雷暴雨在竖直方向的发展是用每分钟超过6000英尺来衡量的。当出现这样的上升气流时,就会出现特别强烈的下沉气流、微爆气流(microburst),以及推进距离可达几十英里的突发阵风锋面。
注意,当你在云的正下方时,你是无法判断云的高度的。在接近云的时候观察它们,注意云底变暗的迹象,那暗示了云正在竖向发展中。
你可以注意气温和露点之间的温差,来预测云底。把它们的差除以4.4,得出水蒸气会凝结成云的高度(即气温72°F,露点为54°,就等于云底为4000英尺AGL)。
天空的覆盖程度(sky coverage)也是一个翱翔指示器。天空散布破碎积云的时候(3/8到6/8覆盖率),比起没有积云的日子(“蓝色上升暖气流”blue thermal),上升暖气流会更强。然而,如果云的覆盖率太高,就会造成阴影,这会影响太阳加热地表的能力。云朵散布时,你要在对上升气流的估算中,加上几百英尺/分钟,对零星的云朵则要减去同样的数字。高度很高的一薄层卷云(cirrus clouds)通常对太阳加热的效果影响很小,但是一层高层云(altostratus)会极大地减小阴影区域上升暖气流的强度。
一个通常的上升暖气流在它冷却到与周围的空气温度相同时就会停止上升,失去浮力。然而要记住:翱翔的航空器到达不了上升暖气流的顶端,因为它们在上升的空气中会不断地下降。
在任一特定高度,一个上升暖气流的温度,和它周围空气温度之间的温差,被称为上升暖气流指数(the thermal index, TI)。大的上升暖气流具有足够的惯性,它们会一直向上移动,直到超过0TI处(这在雷暴雨中很常见)。在地表隆起的地方,上升暖气流能够达到比TI所预测的更高的高度。记下你预测的最大高度,和你实际达到的最大高度,你就能得出经验数据,将来在你的特定地点翱翔时能更好地做出预测。更多对TI进行计算机处理的信息,请参考本章末尾的《利用天气》。
  
山脊上升气流(ridge lift)
上升空气的另一个来源是“山脊上升气流”。当风遇到地表一个大的障碍物,例如一道山脊,一堵悬崖或一座山时,就被迫向上流动越过障碍。一座山常常不能很好地支撑山脊上升气流,因为风很容易绕过它而不是越过它。然而,如果山延伸形成一道长长的山脊,风在某种程度上就被迫向上越过山顶,在山脊的前面和上方就会形成一条上升气流带。既然山脊上升气流取决于风,这也就意味着在山脊顶端下风向的区域会有湍流,那里很可能会有旋流(rotor)。
作为一条经验方法,风越强,它和山脊表面越垂直,坡度越陡,上升气流越强。上升气流带在竖直方向的朝向也是风速和坡度的函数。风越大,坡度越陡,上升气流带就越指向山体顶锋的前方。
大气的稳定性也对山脊翱翔产生影响。在强风和中立静态的的稳定状态下,同样高度的山体会有更强的湍流和旋流(rotor)。通常,在不稳定的日子里,上升气流会更强,能达到更高的高度,然而,也有些特殊情况,在逆温层所覆盖的稳定空气中会出现不同寻常的良好的山脊翱翔条件。这种效应常常发生在下午的晚些时候或晚上,特征是不同寻常的又稳又大的上升气流带。飞行员把这种情况称为“glass off”,因为上升气流象玻璃一样平滑。“glass off”情况的成因常常是上升气流的会聚,当气流接近更高的高度时温度下降,朝下坡流动,造成山谷的温暖空气向上升起,气流从上升到下降的转变形成了上升气流的会聚。真正的上升气流机制有时实际上可能是小规模的波浪运动形成的,但是重要之处在于,要认识到最棒的山脊翱翔机会会出现在一个飞行日的末尾。
  
  
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(图中文字:上:对着山脊线吹的风向上偏斜,形成一条上升气流带,在那儿风速率中向上的分向量足以抵消滑翔伞的下沉速度。在这条上升气流带中飞行的滑翔伞能够无限期地保持高度。
中:坡面陡峭的山脊能更有效地使空气向上偏斜,以同样的风量形成更大的上升气流带,在更小的风中产生可翱翔的上升气流。
下:平缓的山脊形成较小的上升气流带,在同样的风中形成较小的竖直分向量。形成可翱翔的上升气流需要有更大的风速。)
  
会聚的上升气流(convergence lift)
正如它的名字,会聚上升气流出现在不同气流会聚一处时。会聚上升气流的出现常常是由于前锋经过、太阳能加热背风坡、风中有障碍物。当两团不同温度、不同密度的空气团相遇时,重的冷空气推动轻的暖空气向上运动。路过的冷锋能被会聚上升气流向上带到10000英尺以上。在大型会聚上升气流中翱翔,最好还是留给滑翔机去做,它们速度范围更大,应付湍流的能力更强。
有一种可以被滑翔伞利用的会聚上升气流,就是由太阳能加热大型山脊的背风(下风向)一侧所产生的会聚上升气流。面向朝阳不被盛行风(主风向prevailing wind)吹到的飞行地点,是这一类型会聚气流的首选之地。例如南加州的Elsinore湖,加州Owens谷的东sierras中的Walt’s Point,科罗拉多州Golden落基山东坡上的Zion峰(Lookout山)。在所有的例子中,起飞地点都朝东,所处山脉盛行午后的西风。随着充足的太阳能加热,清晨流向上坡的上升暖气流能克服早上的盛行风(开始形成通常所称的上升暖气流区(thermal block))。不稳定的程度如果足够高,盛行风和向上坡流动的风之间的相互作用形成会聚,甚至可以把上升的空气推得更高。
太阳的热量克服盛行风的能力,随地点而各异,它包括了盛行风强度、阻挡山脊的高度、阳光的强度、递减率(lapse rate)等因素。重要的是不要把安全的上坡气流和危险的背风坡旋流(rotor turbulence)(它看起来可能是向上坡的)混淆起来。危险的背风坡状况常常可以用以下办法分辨出来:观察云从山背后快速地移动,或是虽然起飞时只感觉到一点微风,但是听见强风吹过更高处的树林。经验丰富的当地飞行员常常能建立一种经验判断方法,帮助预测某个特定日子里的可能情况。另一个有价值的信息来源是高空风况预报(wind aloft forecast)。
会聚上升气流能形成上升暖气流,上升暖气流能形成会聚上升气流。强的上升暖气流能造成足够的提升运动,使得周围的空气向内朝它流动。类似地,在更大的规模中,在山脉或高原的上空可能有足够的上升气流,使得周围各方向的空气都向内被它吸过去,形成的会聚能加大上升暖气流的强度。这就是大朵的云常常出现在独立山峰上空的原因。
  
海风前锋(the sea breeze front)
另一类能被正常利用的会聚上升气流,是由海风前锋经过引起的会聚上升气流。如同它的名字所示,海风前锋发生于非常接近大型水体的地方。每天对陆地空气团的加热,会形成上升的空气,它们被较冷的海上空气团所替代,在两团空气交汇之处就会产生会聚上升气流。典型的海风前锋能向内陆推进几十英里(多少取决于阻挡的山脉和内陆加热的强度)。
海风在白天吹向内陆,夜晚减弱吹回到海上,在夏季,内陆的加热达到峰值,这个循环的距离(和周期)更长。以海风会聚气流而知名的地点,都离海岸有一定的距离,前锋经过之前,充分的阳光加热使得翱翔的航空器已经高高地置身于山脉上空的上升暖气流中。在夏季,海风可能很早就吹向内陆了,靠近海岸的地点可能还没有足够的时间被加热,来产生向上坡的上升暖气流。这些地点也许在春季,和前锋的经过出现在白天晚些时候的夏季月份,能提供可以翱翔的会聚气流。
海风会聚同时出现在海岸和密歇根湖的西岸。有种特别的海风会聚会出现在半岛上,在那里你会拥有从两侧海岸朝岸上吹的气流。两团对抗的气流相遇之处,可能形成一长条沿着陆地气团的长轴的上升气流。在Cod角、长岛、DELMARVA半岛和中佛罗里达都能观察到这种现象。在后一个例子中,相遇的空气团为长途越野飞行提供了充足的机会。然而要当心,温暖潮湿气团的会聚,常常伴有不稳定的上层气团,这能造成云的快速过度发展、雷暴雨和龙卷风。
密度相近的空气也可能形成会聚上升气流。即使是在稳定的大气状况下,绕过大型障碍物两侧的空气在下风一侧会合之处,会形成一条上升气流(浅溪中的水会从岩石旁流过,在它的顺水一侧抬升起来,可以形象化地说明这一点)。从定义来说,会聚上升气流与气流的混合有关,这意味着在交界处会出现湍流。机械会聚气流常常很难利用,因为湍流区域更大,而上升气流总是停留在原地。
  
上升暖气流翱翔(thermal soaring)技术
要在上升暖气流中翱翔,你首先得找到一个上升暖气流。既然上升暖气流需要加热,你可以试着在那些地表裸露或岩石覆盖的区域上空寻找上升暖气流,你可以指望那些地方比周围的植被区域更快加热。你也可以在高地上空寻找上升暖气流,那里的地面会和低处的地面被加热到同样温度,但是空气却更冷,所以温差更大。你也可以看看背风但有充分日照的背风坡上方的区域,那里的空气在被吹跑之前有更好的机会被加热。不过,如果你在预想的地方没能找到上升暖气流,不要惊奇,也别失望。在现实世界中,上升暖气流常常不在它们应当在的地方,有时它们会出现在你意想不到的地方。
找到上升暖气流的最佳办法是偷一个。观察翱翔的鸟类,如果你看到一只鹰在盘旋,你能滑翔到它所在的地方,差不多和它同样高度或更高,那就飞过去。(注意,如果这只鹰是雌鹰,她距离地面1500英尺以内,并且已经是晚春的中期,你可能得考虑考虑。据知鹰在筑巢时期会追逐甚至攻击三角翼,尽管鹰的攻击对三角翼影响不大,但是一想到鹰爪会对滑翔伞做什么就让人不寒而栗。)也要看看其它的飞行员,寻找关于上升暖气流位置的线索。看看云,积云常常形成于上升暖气流上升的顶端。(如果一朵云在竖直方向的发展超过5000英尺,不要进入它正下方的上升暖气流,或爬升到接近它云底的地方。身处激烈湍流和冰晶遍布的云中,伞衣塌陷成一团,伞绳披散在你脸上,头上脚下、失重、什么也看不见,这种经历可不是你想要的。从云的下方你是看不见它竖向发展的高度的,你也不会知道它有多大。一大朵云之下的上升气流在云底附近常会突然增大许多,而滑翔伞所能使用的从云中逃离的方法并不多。)
最后,在四周各处飞一飞。事实上,即使在专业飞行员中,大多数的上升暖气流也只是他们误打误撞闯进去的。
  
怎样利用上升暖气流
当你学习利用上升暖气流的时候,一个气压表(variometer)(一个度量爬升或下降速度的仪器)是很有帮助的。用不了多久你就不需要它了,虽然它总是能提供帮助,不过,在初学时有一个确实很好。最好是音频输出的,这样当你飞行的时候可以查看四周,并倾听上升气流的信号。
要利用一个上升暖气流,一般你要在其中飞圆圈。有时你要飞椭圆形。有时你要飞正方形或长方形。有时要飞8字形。它取决于地表形态,或其它的飞行员,也取决于上升暖气流的形状,它们是各不相同的。关于飞上升暖气流的技术已经有连篇累牍的文章,但是基本上它们可以被归结为:
去有上升气流的地方。
详细点说,下面就是你要做的。当你飞进上升暖气流时,你总会觉察到上升气流的存在,和你正在上升的事实。它要么是你气压表的鸣叫声,要么是你直观地注意到地平线附近的景物在你的视野中下沉了。你可能还会感觉到在最初加速向上的时候有一个向上的牵引力,不过一旦你获得固定的爬升速度后这个向上的拉力就消失了。如果你飞行时的速度大于最小下沉速度,拉下一些刹车,减速到最小下沉速度。
这时你要等着。如果上升暖气流还不够大,你在上升气流里连几秒钟都支撑不了,那就没必要在里面绕圈子。
如果几秒钟之后你还在上升气流里面,保持慢速开始转弯,但是不要太慢。(如果你在上升暖气流中做转弯时,全过程都以几乎失速的状态飞行,试着以此获得最大的爬升速度,最终你会做过头,进入水平螺旋。如果你足够高,反应正确迅速,这可能还不是一个大问题,但是你绝对会损失一大段高度。如果你接近地面,或你的反应不正确,问题可能就严重得多了。)
你用什么方法来转弯(如果你离地形还很远)并不重要,只要你不用错误的方式来转弯。错误的方式是背离上升暖气流的中心。正确的方式是朝向上升暖气流的中心。你可能对中心在哪里一无所知,在这种情况下有个办法,就是猜,你有一半时间会是错的。不过,大多数上升暖气流在中心附近会有更强的上升气流,所以如果你进入上升暖气流时感觉滑翔伞向一个方向转弯,你就要向另一侧转;朝向更强的核心处,在那儿一侧伞翼得到更有力的提升。
现在,如果你做得正确,上升暖气流够大够强,你会在上升暖气流里面盘旋向上。当你飞过一周时,你会感觉到并在你的气压表上听到,在上升暖气流的某些区域有较强的上升气流,而某些区域有较弱的上升气流。观察你的圆圈和相对于地形的飞行方向,试着描绘出上升暖气流中上升气流的分布图。如果你发现当你顶风飞向着陆场地的时候总是爬升得更快,而在往回朝着起飞点时爬升得较慢,那么上升暖气流更强的中心处于你的上风向。当你转过来飞向顶风时,把弯转得平一些,然后在飞回程的时候把半径缩小,让你的转弯向上升暖气流的中心移动。实际上,有一条基本规则通常能帮助你把圆圈的中心对准最强的上升气流:在飞入增强的上升气流时把弯转得平一些;在飞入减弱的上升气流时把弯转得陡(就是半径缩小)一些。给上升暖气流画地图和把转弯的中心对准最强上升气流的过程,不是做一次就够了,而是要不断地做下去,因为上升暖气流总是在不断变化的。另外,并非所有的上升暖气流都是环形的,拥有一些同心的强上升气流带。(事实上,很少会那么简单和对称。) 有些上升暖气流有多个强上升气流区域,你可能会发现一个三角形、椭圆形,或是矩形的路径,能使你在最强的上升空气中停留最长的时间。
在上升暖气流中飞行时你转弯的半径有多小,还要取决于上升气流的分布。转弯半径越小,你的倾斜角就越陡,倾斜角越陡,你的下降速度就越快。如果上升暖气流的强度朝中心方向增加得非常快,你用倾斜角陡峭的小半径转弯能获得更快的爬升速度。如果上升暖气流强度是逐渐变化的,你用平缓的、半径大一些的转弯能爬升得更好。
  
在上升暖气流中控制伞衣
上升暖气流阵风和其它湍流可能造成伞衣进入俯仰的摆动,即飞行员向前摆出到伞衣前方,然后伞衣会飞过他,他回到伞衣的后方。这样的摆动必须用急速和适时的刹车来控制—当伞衣向前冲去的时候拉刹车—以停止摆动,并让伞衣在飞行员头顶重新稳定下来。如果做不到,结果伞衣会因攻角过高或过低而塌陷下来。在强上升暖气流中飞行时保持一定量的刹车,会减少伞衣因阵风引起攻角变化而形成塌陷的趋势。
请阅读高级飞行动作的整个章节,来获得关于摆动和积极控伞的更重要信息。
  
上升暖气流飞行礼仪(thermalling etiquette)
有其它飞行员在场时,你在上升暖气流中怎样行动被称为上升暖气流飞行礼仪。然而它其实不止是良好的风度,还关系到生死存亡。所以,有几条规则:
1、上升暖气流中的第一个滑翔伞确立盘旋的方向。后来进入上升暖气流的所有滑翔伞以相同方向盘旋。
2、低的滑翔伞拥有优先通行权。原因是他看不见你而你能看见他。如果他向你爬升,让开路,让他通过。
3、飞行圆圈的大小应当和与你高度相同或相似的滑翔伞的数量相匹配。在上升暖气流中有其它飞行员时,你不能飞矩形、三角形或椭圆形,因为那是出乎他们意料的。如果还有其它两个滑翔伞与你高度相同,你也不能紧紧地围绕核心的中间转小圈子,因为那样就没有空间给他们了。由于同样的原因,在一个大的上升暖气流中,你也不能用这样的方式来飞你的圆圈,因为它们会和其它飞行员的飞行方式发生冲突(事实上,围绕不同中心的同向圆圈能比相反方向的圆圈造成更多擦肩而过的机会!)
4、较弱的上升暖气流在水平方向的漂移可能比上升更快,即使滑翔伞正在以相同方向转圈,如果它们处于不同高度,圆圈也不会是同心的。在有些情况下你可能需要调整转弯的半径来避免冲突,在极端的情况下,以相反方向转圈可能效果最好。
5、把这些都记在脑子里,环顾四周,保持目光接触是绝对必要的。让其它飞行员知道你看到他们了。动作要不慌不忙,好让他们明白你准备做什么。使用重心移动时要交叠双腿,好把你的意图传递出去。
6、如果你觉得不自在,那就离开。在拥挤的上升暖气流中飞行是一项高级技巧。如果你还没有达到这种水平,去找其它的上升暖气流吧。
  
跟随上升暖气流漂移
上升暖气流在风中会漂移。有些关于上升暖气流的书强调需要跟随上升暖气流漂移,并且提供了有关的技术。我们的建议是你不要太担心。如果你利用了上述绘制上升暖气流地图,和居于上升气流中心的技术,如果你遵守了飞上升暖气流的基本规则(到有上升气流的地方去),你会自动地跟随着上升暖气流漂移。另一方面,如果你事先设想好它会往哪里漂移,并试图按这种想法来飞上升暖气流,你可能会飞出去的,因为它可能会和你设想的不一样。如果你正开心地在一个很好的上升气流里飞上升暖气流,突然之间你不在良好的上升气流里了,可能发生了下面三种情况之一:你已经飞出了上升暖气流的边界,你已经落到上升暖气流的底面之下,或是上升暖气流已经达到逆温层,停下了。对后两种情况你无能为力,如果是第一种情况,把航向从你丢失上升气流时的飞行方向转变180°,直线飞行几秒钟,试着重新进入上升暖气流。
关于上升暖气流的漂移,有两件很有用的事情要记住。一是由于上升暖气流确实会漂移,如果你寻找上升暖气流的时候是基于上升暖气流指示物,如鸟、其它飞行员,或一朵云,如果你在它的下方,你应当朝这个指示物的上风向去找;如果你在它上方,应当朝这个指示物的下风向云找。
第二件事是,如果你不够注意,上升暖气流的漂移会让你陷入困境。如果风相对强,而上升气流相对弱,你跟着上升暖气流向下风向的漂移可能比你获得的高度更多,你获得的高度不足以让你从那里滑翔回来。换句话说,可能在你进入上升暖气流时,你的滑翔角之内有可以安全着陆的区域,虽然你在上升暖气流中获得了高度,但最后你可能在下风向处太远,以至于你无法滑翔回你最初进入上升暖气流的地方,或滑翔到着陆区域。事实上,如果你正跟随着山脊背面的上升暖气流,你可能滑不回山脊上方,最终可能会落在山脊背后和下方的旋流(涡流rotor)中。
再次重申,由于滑翔伞的飞行速度很慢,这一点非常值得考虑。风中飞行时要特别警惕这一点,因为你最初学习飞上升暖气流的时候,你的注意力会集中在技术上,你可能不会注意自己在哪里。最后,要记住风速常常随着高度的增加而增大。
  
飞上升暖气流的高级技术和理论
飞上升暖气流的时候利用最大程度的重心移动和正确地使用刹车,来使你的的爬升速度最大。总体上你左右手的平均刹车量应当在最小下沉位置附近,内侧刹车稍靠下,外侧刹车稍靠上。转弯速度的突然减小通常是接近失速的信号。不要拉下更多的内侧刹车(你可能会造成水平螺旋),而是把外侧的刹车向上送一些。
小而强的上升暖气流的特点常常是非常有力,因为上升的核心和边缘下沉的空气之间有更强的切变(shear)。偶尔你可能会在很低的高度遇到这样的上升暖气流,会想离开它到更平稳的空气中去。记住,如果你在进入它的时候发生塌陷,很有可能在退出的时候也会发生塌陷。可能还是待在上升暖气流中,爬升到更高的高度更可取,那里切变会更温和,你也有更多的高度来应付塌陷。
离开上升暖气流的时候,要在最后一次穿过它时让伞翼水平地穿越核心,来获得最大高度。为了更好地对抗不对称塌陷,退出上升暖气流时最好采取和进入时同样的方式,—尽量和它正交。
  
低空上升暖气流理论
上升暖气流在它们的底部创造了一个低气压的区域,周围的空气会冲进来填充。由于角动量守恒定律,进来的空气旋转的速度会加快。由于Coriolus效应,大型低压系统,象风暴系统,在北半球总是朝逆时针方向旋转,和它们不同,上升暖气流可能朝任一方向旋转,因为它太小,它的旋转方向不会单一地由Coriolus力来决定。
上升暖气流在靠近底部的地方是旋转的,这一事实提出了一个问题:转弯进入上升暖气流时,什么方向是正确的,效率最高?有一派认为你应当和上升暖气流的旋转方向相反,这样你在进入时会遇到顶风,能获得额外的升力。另一派不同意这种说法,因为滑翔伞的惯性相对较低,会在几秒钟内达到稳定状态的速率。如果你停留在上升暖气流里,这是对的,但是如果你不小心飞出了上升暖气流呢?如果你的飞行方向和气流循环相反,你的惯性速度会减小,只要一离开上升暖气流的核心,你不仅会发现自己在下沉,而且还会发现自己在减速。在下沉气流中不得不获得空速,这要求损失更多高度。另一方面,如果你的旋转方向和气流循环一致,你的惯性速度会更大,和任何移动更慢的空气相遇,都会造成明显的顶风。这样,在上升暖气流的边缘不慎遭遇下沉空气,遭受的损失会较小,因为它会被空速改变而造成的升力短暂增加所抵消。
靠近上升暖气流底部,注入的空气速率相对较慢(几个mph),在其它的翱翔飞行器中通常不被注意。由于滑翔伞飞得很慢,一个警觉的飞行员能够感觉到低高度时地速的相应变化。事实上,强上升暖气流常常会明显地把滑翔伞朝它拖。这种影响通常最多持续几秒钟的飞行时间。如果你识别出上升暖气流的牵引,你应当转弯和它完全一致(顺风),这样你会迎头遇到上升暖气流。
风对上升暖气流的影响远远不止于上升暖气流的倾斜和漂移这些明显的影响。上升暖气流会沿着风的方向拉长,核心内部的上升气流分布,在上风向的边缘处会更强。在这样的情况下,聪明的飞行员会发现,传统的居于中心的技术能提供最大的瞬间爬升速度,但提供不了最大的总体速度。这是因为,试图居于最强的上升气流中心,会造成滑翔伞在每一圈的某一段“溢”出上升气流,减小平均爬升速度。要使自己在最强的上升气流中停留尽量长的时间,你应当向上风向的一侧拉长你的圆圈,而不是居于最强的上升气流中心。在这种情况下,一个能显示平均爬升速度的气压表是很好的训练辅助工具。
传感器的最新发展,使我们对低空上升暖气流的结构有了更好的了解。上升暖气流可以分为不同的两层,表面层(surface layer)和混合层(mixing layer)。表面层从上升暖气流的底部向上延伸,达到的高度不等,从几十英尺,最大可能达到上升暖气流总高度的10%。这一层以超级绝热层(super-adiabatic layer)(高递减率(lapse rate))和地表不平造成的风的梯度为特征。上升暖气流开始时呈不规则的羽毛状,上升得常常很慢,向看起来很随机的方向分支(包括水平地)。有许多这样的“羽毛”从来也达不到表面层以上,能达到的则和附近的“羽毛”合并成我们所称的上升暖气流。上升的上升暖气流会形成六角形的循环模型,在有中等风力的条件下,这些模型会排列成一条街。因表面层的上升“羽毛”之间的下沉气流所造成的环流模式,会形成小面积的会聚上升气流。这些小型的上升气流“脊”在规模、强度和持续时间上各不相同。陆地翱翔的鸟类,例如鹰和鶙鵳,非常善于利用这些小型上升气流的“接缝”。对大多数滑翔伞飞行员,超级绝热层只会阻碍着陆,但是如果你知道怎么利用这样的“微型上升气流”,在某些位置它能显著延长你的飞行时间。关于在表面层之内翱翔的更多信息,请阅读本章中的《微型上升气流翱翔》。
混合层在表面层的风梯度上方延伸开,以较低的递减率和更均匀的风为特征。当混合层的风是“堆起来”(强度随着高度增加,在方向上没有变化)的时候,云街更容易形成。如果风力随着高度的变化很强烈,或是风的方向迅速改变,那么风的切变效应会把上升暖气流的结构打破。大于4mph风/1000英尺高度的切变意味着很强烈的切变,可能预示着很艰难的上升暖气流翱翔。
表面层的顶端就是我们的大气层低层区域的顶端,以不同密度(温度)的空气在竖直方向的混合为特征,通常被气象学家称为边界层。

jonathan livingston 于 2006-08-01 09:45:05 编辑
 
旧帖 2006-08-01 10:09:12
Post #2
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H H 离线 H H big smile
  
辛苦上海伞友 jonathan了!多谢分享!big smile  
  
沙发占位!抢头位听讲!!big smile
H H 于 2006-08-01 10:11:04 编辑

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以身为深圳鸟人为荣!一路狗屎命飞到99!!
腿号:BG7LUQ 欢迎加入飞仙QQ群:20141870
希望明天会更好!!!(www.paracn.com 成员)
专业滑翔杂志:《越野飞行》www.xcmag.cn

 
旧帖 2006-08-04 11:01:19
Post #3
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阿丫 离线 阿丫 看不懂啊sad
 
旧帖 2006-08-04 13:47:33
Post #4
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眼-睛 离线 眼-睛 边吃饭边看.......吃完饭继续看......看的困了睡觉.......睡醒继续看.....终于看完!wink
记住多少算多少,挺有意思的.......

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一切有为法,如梦幻泡影,如露亦如电,应作如是观

 
旧帖 2006-10-27 13:57:54
Post #5
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深圳雨人 离线 深圳雨人
jonathan livingston wrote:
  
...面向朝阳不被盛行风(prevailing wind)吹到的飞行地点...
  
Prevailing wind 翻成\"主流风\"会更合适一些.
  
最后,在四周各处飞一飞。事实上,即使在专业飞行员中,大多数的上升暖气流也只是他们误打误撞闯进去的。
  
我最爱就是这句话啦, 它温暖了出溜帮主长期以来被那些所谓的飞得好的鸟们冷眼冷语讥讽而导致伤痕累累的心.big smilebig smilebig smile
  
深圳雨人 于 2006-10-27 14:07:21 编辑

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花儿跟雨说, 我已经浇过水了.

 
旧帖 2006-10-27 18:25:13
Post #6
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redfoot 离线 redfoot 不错,就是有点生硬,看着有点头疼,花了2个小时断断续续把它看完
 
旧帖 2006-10-27 19:17:01
Post #7
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拷贝猫 离线 拷贝猫 翻译不错,就是有些地方可能没翻译到位。
  
另外,高手飞伞决不是误打误撞,高人的经验和分析能力超强,经常一头就飞去可能有气流的地方。没法比的~~~有机会和Alex这样的绝顶高手去林州一飞就知道了啥叫打击自信心了~~~自叹不如,望尘莫及~~~

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天外飞猫 www.solocat.com

 
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